CN113200187A - 包材压合切割装置、包装机电子凸轮曲线确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种包材压合切割装置、包装机电子凸轮曲线确定方法及装置，包材压合切割装置中的环形导向槽包括水平段，两个横封刀导向槽分别对应的横封刀在水平段啮合时能够对包材进行压合切割。方法包括确定包材在水平段的输送速度，确定横封刀在一个运动周期内的多个位置的坐标和速度，绘制电子凸轮曲线。由于上下两个横封刀导向槽分别对应的横封刀在水平段啮合时对包材进行压合切割，大大增加了压合时间，从而保证包装袋的品质，且不必降低生产线速度，可以满足流水线大批量生产。在方法中横封刀在切入水平段时先降速后提速，在从水平段切出时先降速后提速，从而减少对包材的拖拽，减少对包材的损伤。

Description

包材压合切割装置、包装机电子凸轮曲线确定方法及装置

技术领域

本发明涉及包装机技术领域，特别涉及一种包材压合切割装置、包装机电子凸轮曲线确定方法及装置。

背景技术

枕式横封包装机在包装药品、食品等对遮光性和气密性要求较高的物品时，需要使用遮光性较好的镀铝膜。这类包材在通过横封刀切断并加热密封时，为了保证密封效果，需要较长的压合密封时间，但是目前横封刀与包材多采用点接触热压合方式，所以热压合时间短，无法保证高速下的包装效果。

为了解决上述问题，现有技术是直接降低生产线速度，由300包/分钟降低到200包/分，甚至更低，以此来保证包装密封效果，但此种方案只适合小批量生产，无法满足流水线大批量生产。

发明内容

本发明提供了一种包材压合切割装置，能够增加对包材的压合时间；本发明还提供了一种包装机电子凸轮曲线确定方法及装置，能够减少在热压合时拽模的情况发生。

第一方面，本发明提供了一种包材压合切割装置，该装置包括上下对称设置的两个横封刀导向槽和能够沿所述横封刀导向槽运转的横封刀，所述横封刀导向槽为环形导向槽，所述环形导向槽包括水平段以及与所述水平段形成闭环的圆弧段，两个所述横封刀导向槽分别对应的横封刀在所述水平段啮合时能够对包材进行压合切割。

本发明提供的包材压合切割装置，由于横封刀导向槽中包含水平段，而且上下两个横封刀导向槽分别对应的横封刀在水平段啮合时对包材进行压合切割，相对于现有技术中的点接触压合方式大大增加了压合时间，从而保证包装袋的品质。而且，采用本发明提供的包材压合切割装置，不必降低生产线速度，可以满足流水线大批量生产。

第二方面，本发明提供了一种包装机电子凸轮曲线确定方法，所述电子凸轮曲线用于控制第一方面提供的包材压合切割装置，所述方法包括：

确定包材在所述水平段的输送速度；

根据所述输送速度和所述横封刀导向槽的结构信息，确定所述横封刀在一个运动周期内的多个位置的坐标和速度；所述多个位置包括所述横封刀导向槽上位于切入点两侧的位置和位于切出点两侧的位置，所述切入点为所述水平段在所述包材的运输方向上的起点，所述切出点为所述水平段在所述包材的运输方向上的终点；

根据所述多个位置的坐标和速度，绘制电子凸轮曲线；所述电子凸轮曲线上位于切入点两侧的位置之间的曲线段和位于切出点两侧的位置之间的曲线段的切线斜率为先减小后增加。

第三方面，本发明提供了一种包装机电子凸轮曲线确定装置，所述电子凸轮曲线用于控制第一方面提供的包材压合切割装置，所述确定装置包括：

第一确定模块，用于确定包材在所述水平段的输送速度；

第二确定模块，用于根据所述输送速度和所述横封刀导向槽的结构信息，确定所述横封刀在一个运动周期内的多个位置的坐标和速度；所述多个位置包括所述横封刀导向槽上位于切入点两侧的位置和位于切出点两侧的位置，所述切入点为所述水平段在所述包材的运输方向上的起点，所述切出点为所述水平段在所述包材的运输方向上的终点；

曲线绘制模块，用于根据所述多个位置的坐标和速度，绘制电子凸轮曲线；所述电子凸轮曲线上位于切入点两侧的位置之间的曲线段和位于切出点两侧的位置之间的曲线段的切线斜率为先减小后增加。

第四方面，本发明提供一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行第二方面提供的方法的步骤。

本发明提供的包装机电子凸轮曲线确定方法及装置，针对第一方面提供的包材压合切割装置，根据包材的输送速度和横封刀导向槽的结构信息确定横封刀在多个关键位置的坐标和速度，进而根据这些关键位置的坐标和速度绘制电子凸轮曲线，且在电子凸轮曲线上在切入点的两侧的位置之间的曲线段的切线斜率为先减小后增加，在切出点两侧的位置之间的曲线段的切线斜率为先减小后增加，也就是说横封刀在切入水平段时先降速后提速，在从水平段切出时先降速后提速，从而减少对包材的拖拽，减少对包材的损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以基于这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的包材压合切割装置的结构示意图；

图2a是本发明另一个实施例提供的包装机电子凸轮曲线确定方法的流程示意图；

图2b是本申请又一个实施例中步骤220的流程示意图；

图3是本发明又一个实施例提供的电子凸轮曲线的示意图；

图4是本发明又一个实施例提供的装机电子凸轮曲线确定装置的结构框图；

其中，附图标记如下：

110	横封刀导向槽
		111	圆弧段
112	水平段
		113	水平段对应的圆心角
120	导向轴
		210～230	步骤
221～223	步骤
		L1	第一位置
L2	第二位置
		L3	第三位置
L4	第四位置
		L5	第五位置
L6	第六位置
		400	包装机电子凸轮曲线确定装置
410	第一确定模块
		420	第二确定模块
430	曲线绘制模块

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一方面，本发明提供一种包材压合切割装置，如图1所示，该包材压合切割装置包括：上下对称设置的两个横封刀导向槽110和能够沿所述横封刀导向槽110运转的横封刀，所述横封刀导向槽110为环形导向槽，所述环形导向槽包括水平段112以及与所述水平段112形成闭环的圆弧段111，两个所述横封刀导向槽110分别对应的横封刀在所述水平段112啮合时能够对包材进行压合切割。

可理解的是，由于横封刀导向槽110包括水平段112和圆弧段111，水平段112的两端与圆弧段111的两端连接，形成闭环。

可理解的是，包材压合切割装置包括上下两个横封刀导向槽110，每一个横封刀导向槽110内可以设置一个横封刀，也可以设置多个横封刀，上方横封刀导向槽110对应的横封刀的数量与下方横封刀导向槽110对应的横封刀的数量是相同的。在图1中每一个横封刀导向槽110均设置了四个横封刀。

可理解的是，上方的横封刀导向槽110对应的横封刀与下方的横封刀导向槽110对应的横封刀的运转方向是相反的，但运转步调是一致的。例如，在图1中，上方的横封刀逆时针运转，而下方的横封刀顺时针运转。包材从左侧匀速运输到右侧，且穿设在上下两个横封刀导向槽110的水平段112之间，这样当上方的一个横封刀进入水平段112时，下方对应的横封刀也同时进入水平段112，当两个横封刀在水平段112啮合时，便可以对包材进行压合和切割，得到一个压合完成的包装袋。当上方的下一个横封刀和下方的下一个横封刀运转到水平段112啮合时，实现对下一个包装袋的压合和切割。

在具体实施时，为了实现横封刀的压合和切割功能，可以将横封刀的结构设置为：横封刀包括压合部和切割部，所述压合部用于对所述包材进行压合，所述压合部上设置有用于容置所述切割部的条状凹槽，所述两个所述横封刀导向槽110分别对应的横封刀在水平段112啮合时所述切割部能够从所述条状凹槽内移出以对所述包材进行切割。

可理解的是，压合部用于对包材进行压合，即上方的横封刀的压合部和下方的横封刀的压合部将位于两者之间的包材进行压合，因此上下两个压合部的接触面是水平的。切割部用于对包材进行切割，切割部即刀片。当横封刀在圆弧段111运转时，切割部是隐藏在条状凹槽内的，当横封刀到达水平段112时，上下两个横封刀完全啮合时，切割部从条状凹槽内移出，对包材进行切割，在切割完成后切割部移入条状凹槽内。

在具体实施时，切割部的移入和移出可以由一个控制部控制，即横封刀还可以包括一个控制部，与切割部连接，用于在上下两个横封刀完全啮合时控制切割部从条状凹槽内移出，并在切割后控制切割部移入条状凹槽内。

可理解的是，如果切割部一直在压合部的外部，横封刀在运转时，切割部有可能会划伤包材，而本发明中的横封刀在运转过程中不会划伤包材，从而可以提高包装袋的品质。

在具体实施时，水平段112对应的圆心角的大小可以根据需要设置，圆心角越大，水平段112的长度越大，通常水平段112的长度不必过大，例如，水平段112对应的圆心角为48°，此时横封刀导向槽110为环形的圆缺状导向槽。

在具体实施时，为了对横封刀的运转进行控制，本发明提供的包材压合切割装置还可以包括设置在所述横封刀导向槽110内与所述横封刀一一对应连接的导向轴120、与各个所述导向轴120连接的驱动器以及与所述驱动器连接的电子凸轮控制器，所述电子凸轮控制器用于根据预设的电子凸轮曲线控制所述横封刀的运转。

也就是说，一个横封刀导向槽110内的导向轴120的数量与该横封刀导向槽110对应的横封刀的数量相同，一一对应，每一个导向轴120与对应的横封刀连接，导向轴120在横封刀导向槽110内运转，从而可以带动横封刀沿着横封刀导向槽110运转。而导向轴120的运转由驱动器驱动，驱动器的驱动过程由电子凸轮控制器控制，电子凸轮控制器中存储有电子凸轮曲线对应的程序，因此电子凸轮控制器可以依据电子凸轮曲线通过驱动器、导向轴120进而控制横封刀的运转。

本发明提供的包材压合切割装置，由于横封刀导向槽中包含水平段，而且上下两个横封刀导向槽分别对应的横封刀在水平段啮合时对包材进行压合切割，相对于现有技术中的点接触压合方式大大增加了压合时间，从而保证包装袋的品质。而且，采用本发明提供的包材压合切割装置，不必降低生产线速度，可以满足流水线大批量生产。

可理解的是，如果电子凸轮控制横封刀以匀速运转，当横封刀从圆弧段进入水平段时，横封刀的速度会发生突变，此时可能会发生拽模或膜堆积的情况，包材产生损伤。此时需要针对本发明提供的包材压合切割装置，设置适配的电子凸轮曲线。为此本发明提供了下文中的第二方面和第三方面。

第二方面，本发明提供一种包装机电子凸轮曲线确定方法，所述电子凸轮曲线用于控制第一方面提供的包材压合切割装置。如图2a所示，所述方法包括如下步骤210～230：

210、确定包材在所述水平段的输送速度；

可理解的是，包材可以由送膜胶辊从包材卷轴输送到包材压合切割装置中的上下两个水平段之间。

可理解的是，所述电子凸轮曲线用于控制第一方面提供的包材压合切割装置中的横封刀的运动过程。

其中，输送速度可以由一个包装袋的长度、横封刀导向槽的外径、横封刀的数量等多个因素确定，例如，采用第一公式计算所述输送速度，所述第一公式包括：

Va＝Len/Diam/Π*Count*Vf1

式中，Va为所述输送速度，Len为待分割出的每个包装袋的长度，例如110mm，该值可以在包装机的触摸屏上手动设置，Diam为所述横封刀导向槽的外直径，例如，125mm，Count为每一个所述横封刀导向槽对应的横封刀的数量，Vf1为第一速度系数。

从第一公式中可以看出输送速度与横封刀的数量有关，数量越多，包材的输送速度越高。

其中，刚开始通过经验值确定第一速度系数，然后基于该第一速度系数通过第一公式中计算输送速度，并基于该输送速度确定电子凸轮曲线，但是如果根据该电子凸轮曲线控制横封刀运转时出现拽膜或膜堆积的情况发生，可以对输送速度进行调整，具体可以对第一速度系数进行调整。例如，开始设置的第一速度系数为100，如果在实际运行中发生拽膜，则将第一速度系数调小，例如跳到96，如果发生膜堆积，就把第一速度系数调大，例如调到106，然后再次确定计算凸轮曲线，根据该电子凸轮曲线控制横封刀运转，并观察是否还有状况发生，如果有再次调整第一速度系数。通常情况下，第一速度系数在90～120之间比较好。

220、根据所述输送速度和所述横封刀导向槽的结构信息，确定所述横封刀在一个运动周期内的多个位置的坐标和速度；

其中，所述多个位置包括所述横封刀导向槽上位于切入点两侧的位置和位于切出点两侧的位置，所述切入点为所述水平段在所述包材的运输方向上的起点，所述切出点为所述水平段在所述包材的运输方向上的终点。

可理解的是，切入点和切出点为水平段和圆弧段的交界处。由于横封刀在交界处会发生速度突变，因此将交界处两侧的位置作为关键位置，确定好关键位置的坐标和速度，便可以绘制出电子凸轮曲线。

在具体实施时，为了绘制出一个横封刀在一个运动周期内的运动曲线，可以首先选取起点和终点作为关键位置，然后在起点和终点之间选择几个关键位置。具体为：所述多个位置包括第一位置和第二位置，所述横封刀从所述第一位置转动到所述第二位置为所述横封刀的一个运动周期，即第一位置为起点，第二位置为终点。所述多个位置还可以包括位于在所述第一位置和所述第二位置之间的至少四个位置，所述至少四个位置至少包括第三位置、第四位置、第五位置和第六位置，所述第三位置和所述第四位置为位于所述切入点两侧的位置，所述第五位置和所述第六位置为位于所述切出点两侧的位置。

其中，第一位置、第三位置为切入点左侧的位置，第四位置为切入点右侧的位置，第五位置为切出点左侧的位置，第六位置和第二位置为切出点右侧的位置，

举例来说，起点和终点之间的四个关键位置可以为：所述第三位置为两个上下对称的横封刀开始啮合时所述横封刀在对应的横封刀导向槽上的位置；所述第四位置为两个上下对称的横封刀完全啮合时所述横封刀在对应的横封刀导向槽上的位置；所述第五位置为两个上下对称的横封刀开始分离时所述横封刀在对应的横封刀导向槽上的位置；所述第六位置为两个上下对称的横封刀完全分离时所述横封刀在对应的横封刀导向槽上的位置。

当然，除了上述四个关键位置外，还可以增加其它位置作为关键位置。

在具体实施时，如图2b所示，220可以包括如下步骤221～223：

221、根据所述横封刀导向槽的所述水平段所对应的圆心角，确定所述横封刀在所述切入点和所述切出点对应的第二速度系数和水平段的长度；

其中，可以采用第二公式计算第二速度系数，所述第二公式包括：

Vf2＝COS(θ/2)

式中，Vf2为所述第二速度系数，θ为所述横封刀导向槽的所述水平段所对应的圆心角。在图1中，所述水平段所对应的圆心角用标记113表示。

可理解的是，假设横封刀以v2的速度沿圆弧转动，当转动到水平段时，假设横封刀的速度不变，这样v2在水平方向上的v1＝v2*COS(θ/2)，因此v1/v2＝COS(θ/2)，本发明基于此原理本发明确定第二速度系数。

222、根据所述输送速度和所述第二速度系数，确定所述横封刀在所述多个位置的速度；

具体实施时，所述横封刀在所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置和所述第六位置的速度可以为所述第二速度系数，所述横封刀在所述第四位置和所述第五位置的速度可以为所述输送速度。

例如，水平段所对应的圆心角为48°，则上述第二速度系数为COS(24°)＝0.915。

223、根据所述横封刀在所述多个位置的速度和所述水平段的长度，确定所述多个位置的坐标。

可理解的是，一个周期对应的角度为360°，如果一个横封刀导向槽对应一个横封刀，则这个横封刀的一个运动周期对应的角度为360°，起点对应的位置为(0，0)，终点对应的位置为(360，360)。如果一个横封刀导向槽对应两个横封刀，则一个横封刀的一个运动周期对应的角度为180°，起点对应的位置为(0，0)，终点对应的位置为(180，180)。如果一个横封刀导向槽对应三个横封刀，则一个横封刀的一个运动周期对应的角度为120°，起点对应的位置为(0，0)，终点对应的位置为(120，120)。如果一个横封刀导向槽对应四个横封刀，则一个横封刀的一个运动周期对应的角度为90°，起点对应的位置为(0，0)，终点对应的位置为(90，90)。可见一个横封刀的一个运动周期对应的角度随着横封刀的数量而变化，如果多个包材压合切割装置，只有横封刀的数量不同，其它参数均相同，需要针对每一个包材压合切割装置设置电子曲轮曲线，因为横封刀的数量不同会导致所选取的关键位置的坐标不同。即设置的电子曲轮曲线不具有通用性，因此不论横封刀的数量有多少，设置一个横封刀的一个运动周期对应的角度都是360°，这样起点对应的位置均为(0，0)，终点对应的位置均为(360，360)。

其中，水平段的长度可以用圆心角的大小表示，例如，水平段对应的圆心角为48°，水平段的长度为48，而在一个横封刀导向槽内有4个横封刀，一个横封刀的一个运动周期对应的角度是90°，映射到360°后，水平段的长度成为192。因此可以采用第三公式计算水平段的长度，第三公式为：

L＝Count*θ

式中，θ为所述横封刀导向槽的所述水平段所对应的圆心角。

可理解的是，刚开始利用第三公式计算出水平段的长度，然后计算各个关键位置的坐标，计算出电子凸轮曲线，根据电子凸轮曲线控制横封刀的运转，如果运行过程中发生状况，则可以对水平段的长度这一参数在之前的基础上进行调整，例如，将192下调至170，然后再根据调整后的水平段的长度计算电子凸轮曲线，根据调整后的电子凸轮曲线控制横封刀的运转，再次观察是否有状况发生。经过多次调整，发现水平段的长度这一参数在160时横封刀的工作效果最好。

举例来说，所述第一位置的坐标为(0，0)，所述第二位置的坐标为(360，360)。而根据横封刀开始啮合、完全啮合、开始分离和完全分离所确定的四个位置的坐标分别为：

所述第三位置的坐标为(预设值/所述横封刀在所述第三位置的速度，所述预设值)；

所述第四位置的坐标为(180-所述水平段的长度/2/所述横封刀在所述第四位置的速度，180-所述水平段的长度/2)；

所述第五位置的坐标为(180+所述水平段的长度/2/所述横封刀在所述第五位置的速度，180+所述水平段的长度/2)；

所述第六位置的坐标为(360-预设值/所述横封刀在所述第三位置的速度，360-所述预设值)。

其中，预设值可以横封刀开始啮合的位置的纵坐标的经验值确定。可理解的是，第一位置和第二位置对称，第三位置和第六位置对称，第四位置和第五位置对称。

230、根据所述多个位置的坐标和速度，绘制电子凸轮曲线；所述电子凸轮曲线上位于切入点两侧的位置之间的曲线段和位于切出点两侧的位置之间的曲线段的切线斜率为先减小后增加。

其中，所述第三位置的纵坐标即预设值可以根据经验值确定。假设电子曲轮曲线在第三位置的切线的斜率为k1，由于第一位置和第三位置之间为直线，因此k1＝(第三位置的纵坐标-第一位置的纵坐标)/(第三位置的横坐标-第一位置的横坐标)，而由于第一位置的纵坐标为0，横坐标也是0，因此k1＝第三位置的纵坐标/第三位置的横坐标。由于电子曲轮曲线在第三位置的切线的斜率k为第三位置对应的速度，第三位置的横坐标为预设值/所述横封刀在所述第三位置的速度。

进一步的，由于第六位置和第三位置是关于(180，180)对称的，因此第六位置的坐标为(360-第三位置的横坐标，360-第三位置的纵坐标)。

另外，第四位置和第五位置也是关于(180，180)对称，因此所述第五位置的坐标为(360-第四位置的横坐标，360-第四位置的纵坐标)，而关于第四位置的坐标的计算原理类似于第三位置的计算原理。

由于在第四位置和第五位置之间纵坐标的差值等于水平段的长度，因此水平段的中点与坐标(180，180)对应，因此180-第四位置和第五位置之间纵坐标差值的一半就是第四位置的纵坐标，即第四位置的纵坐标位180-水平段长度/2。

由于电子凸轮曲线在第四位置和第五位置之间为直线，因此第四位置的切线斜率k2＝(180-第四位置的纵坐标)/180-第四位置的横坐标)，第四位置的横坐标＝180-(180-第四位置的纵坐标)/k2＝180-水平段长度/2/k2，k2为第四位置对应的速度，因此第四位置的横坐标＝180-水平段长度/2/所述横封刀在所述第四位置的速度。

基于第四位置的横坐标和纵坐标、对称性，可以确定第五位置的横坐标和纵坐标。

可理解的是，电子凸轮曲线的横轴为虚拟轴，相当于一个时钟的一圈，横封刀在每一个时间点都对应一个位置，即横轴表示时间，取值在0～360之间，纵轴为横封刀位置，取值也在0～360之间。

在具体实施时，参见图3，为了减少拽膜或膜堆积，需保证横封刀在水平段的速度与包材的输送速度相同，所以将第四位置L4的速度和第五位置L5的速度设置为包材的输送速度，且横封刀在第四位置L4和第五位置L5之间的速度也为包材的输送速度。从第一位置L1到第三位置L3，以及第六位置L6到第二位置L2，横封刀沿圆弧段运转，在这两个阶段的速度为匀速，具体可以为上述第二速度系数，当然也可以设置其它速度。而在第三位置L3到第四位置L4之间为横封刀切入水平段的阶段，在第五位置L5到第六位置L6之间为横封刀从水平段切出的阶段，在这两个阶段，横封刀的速度不能有明显突变，最好能够平滑过渡，减少对包材的拉扯。实际上，拽膜带来的影响要大于膜堆积，因为拽模会对包材产生损伤，为了减少包材的损伤，在横封刀从第二速度系数向输送速度过渡时，先从第二速度系数减速，然后再提速到输送速度，也就是说，横封刀在第三位置L3到第四位置L4之间、在第五位置L5到第六位置L6之间均采用先减速后提速的方式进行过渡。因为在减速时会减少拽模的情况发生，即便发生了膜堆积，在后续横封刀提速后膜堆积的问题也会得到解决或缓解。也就是说，在电子凸轮曲线上位于切入点两侧的位置之间的曲线段和位于切出点两侧的位置之间的曲线段的切线斜率为先减小后增加。

在依据上述步骤确定好电子凸轮曲线后，电子凸轮控制器根据该电子凸轮曲线控制横封刀运动，而如果此时还会发生拽膜或膜堆积的情况，可以对一些参数在之前的基础上进行调整，直到依据调整后的电子凸轮曲线能够得到比较好的压合和切割效果。

本发明提供的包装机电子凸轮曲线确定方法，针对第一方面提供的包材压合切割装置，根据包材的输送速度和横封刀导向槽的结构信息确定横封刀在多个关键位置的坐标和速度，进而根据这些关键位置的坐标和速度绘制电子凸轮曲线，且在电子凸轮曲线上在切入点的两侧的位置之间的曲线段的切线斜率为先减小后增加，在切出点两侧的位置之间的曲线段的切线斜率为先减小后增加，也就是说横封刀在切入水平段时先降速后提速，在从水平段切出时先降速后提速，从而减少对包材的拖拽，减少对包材的损伤。

第三方面，本发明提供一种包装机电子凸轮曲线确定装置，所述电子凸轮曲线用于控制第一方面提供的包材压合切割装置。

如图4所示，所述确定装置400包括：

一个第一确定模块410，用于确定包材在所述水平段的输送速度；

一个第二确定模块420，用于根据所述输送速度和所述横封刀导向槽的结构信息，确定所述横封刀在一个运动周期内的多个位置的坐标和速度；所述多个位置包括所述横封刀导向槽上位于切入点两侧的位置和位于切出点两侧的位置，所述切入点为所述水平段在所述包材的运输方向上的起点，所述切出点为所述水平段在所述包材的运输方向上的终点；

一个曲线绘制模块430，用于根据所述多个位置的坐标和速度，绘制电子凸轮曲线；所述电子凸轮曲线上位于切入点两侧的位置之间的曲线段和位于切出点两侧的位置之间的曲线段的切线斜率为先减小后增加。

可理解的是，本发明提供的包装机电子凸轮曲线确定装置，有关内容的解释、公式、举例、有益效果等部分可以参考第一方面或第二方面中的相应部分，此处不再赘述。

在一些实施例中，第一确定模块410可以用于：采用第一公式计算所述输送速度，所述第一公式包括：

Va＝Len/Diam/Π*Count*Vf1

式中，Va为所述输送速度，Len为待切割出的每个包装袋的长度，Diam为所述横封刀导向槽的外直径，Count为每一个所述横封刀导向槽对应的横封刀的数量，Vf1为第一速度系数。

在一些实施例中，所述第二确定模块420包括：

第一确定单元，用于根据所述横封刀导向槽的所述水平段所对应的圆心角，确定所述横封刀在所述切入点和所述切出点对应的第二速度系数和所述水平段的长度；

第二确定单元，用于根据所述输送速度和所述第二速度系数，确定所述横封刀在所述多个位置的速度；

第三确定单元，用于根据所述横封刀在所述多个位置的速度和所述水平段的长度，确定所述多个位置的坐标。

在一些实施例中，第一确定单元可以用于：采用第二公式计算第二速度系数，所述第二公式包括：

Vf2＝COS(θ/2)

式中，Vf2为所述第二速度系数，θ为所述横封刀导向槽的所述水平段所对应的圆心角。

在一些实施例中，第一确定单元可以用于：采用第三公式计算所述水平段的长度，所述第三公式包括：

L＝Count*θ

式中，L为所述水平段的长度，θ为所述横封刀导向槽的所述水平段所对应的圆心角，Count为每一个所述横封刀导向槽对应的横封刀的数量。

在一些实施例中，所述多个位置包括第一位置和第二位置，所述横封刀从所述第一位置转动到所述第二位置为所述横封刀的一个运动周期；所述多个位置还包括位于在所述第一位置和所述第二位置之间的至少四个位置，所述至少四个位置至少包括第三位置、第四位置、第五位置和第六位置，所述第三位置和所述第四位置为位于所述切入点两侧的位置，所述第五位置和所述第六位置为位于所述切出点两侧的位置。

进一步的，所述第三位置为两个上下对称的横封刀开始啮合时所述横封刀在对应的横封刀导向槽上的位置；所述第四位置为两个上下对称的横封刀完全啮合时所述横封刀在对应的横封刀导向槽上的位置；所述第五位置为两个上下对称的横封刀开始分离时所述横封刀在对应的横封刀导向槽上的位置；所述第六位置为两个上下对称的横封刀完全分离时所述横封刀在对应的横封刀导向槽上的位置。

在一些实施例中，所述多个位置的速度包括：所述横封刀在所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置和所述第六位置的速度为所述第二速度系数；所述横封刀在所述第四位置和所述第五位置的速度为所述输送速度。

在一些实施例中，所述多个位置的坐标包括：

所述第一位置的坐标为(0，0)；

所述第二位置的坐标为(360，360)；

所述第三位置的坐标为(预设值/所述横封刀在所述第三位置的速度，所述预设值)；

所述第四位置的坐标为(180-所述水平段的长度/2/所述横封刀在所述第四位置的速度，180-所述水平段的长度/2)；

所述第五位置的坐标为(180+所述水平段的长度/2/所述横封刀在所述第五位置的速度，180+所述水平段的长度/2)；

所述第六位置的坐标为(360-预设值/所述横封刀在所述第三位置的速度，360-所述预设值)。

第四方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，存储用于使一机器执行包装机电子凸轮曲线确定方法的指令。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。

在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本发明的一部分。

用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。

此外，应该清楚的是，不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码，而且可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作，从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。

此外，可以理解的是，将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展模块中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展模块上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施例中任一实施例的功能。

需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。

以上各实施例中，硬件模块可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件模块可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件模块还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。

上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种包材压合切割装置，其特征在于，包括上下对称设置的两个横封刀导向槽和能够沿所述横封刀导向槽运转的横封刀，所述横封刀导向槽为环形导向槽，所述环形导向槽包括水平段以及与所述水平段形成闭环的圆弧段，两个所述横封刀导向槽分别对应的横封刀在所述水平段啮合时能够对包材进行压合切割。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述横封刀包括压合部和切割部，所述压合部用于对所述包材进行压合，所述压合部上设置有用于容置所述切割部的条状凹槽，所述两个所述横封刀导向槽分别对应的横封刀在所述水平段啮合时所述切割部能够从所述条状凹槽内移出以对所述包材进行切割。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括设置在所述横封刀导向槽内与所述横封刀一一对应连接的导向轴、与各个所述导向轴连接的驱动器以及与所述驱动器连接的电子凸轮控制器，所述电子凸轮控制器用于根据预设的电子凸轮曲线控制所述横封刀的运转。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水平段对应的圆心角小于所述圆弧段对应的圆心角。

5.一种包装机电子凸轮曲线确定方法，其特征在于，所述电子凸轮曲线用于控制权利要求1～4任一项所述的包材压合切割装置，所述方法包括：

确定包材在所述水平段的输送速度；

根据所述输送速度和所述横封刀导向槽的结构信息，确定所述横封刀在一个运动周期内的多个位置的坐标和速度；所述多个位置包括所述横封刀导向槽上位于切入点两侧的位置和位于切出点两侧的位置，所述切入点为所述水平段在所述包材的运输方向上的起点，所述切出点为所述水平段在所述包材的运输方向上的终点；

根据所述多个位置的坐标和速度，绘制电子凸轮曲线；所述电子凸轮曲线上位于切入点两侧的位置之间的曲线段和位于切出点两侧的位置之间的曲线段的切线斜率为先减小后增加。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用第一公式计算所述输送速度，所述第一公式包括：

Va＝Len/Diam/Π*Count*Vf1

式中，Va为所述输送速度，Len为待切割出的每个包装袋的长度，Diam为所述横封刀导向槽的外直径，Count为每一个所述横封刀导向槽对应的横封刀的数量，Vf1为第一速度系数。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述输送速度和所述横封刀导向槽的结构信息，确定所述横封刀在一个运动周期内的多个位置的坐标和速度，包括：

根据所述横封刀导向槽的所述水平段所对应的圆心角，确定所述横封刀在所述切入点和所述切出点对应的第二速度系数和所述水平段的长度；

根据所述输送速度和所述第二速度系数，确定所述横封刀在所述多个位置的速度；

根据所述横封刀在所述多个位置的速度和所述水平段的长度，确定所述多个位置的坐标。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用第二公式计算第二速度系数，所述第二公式包括：

Vf2＝COS(θ/2)

式中，Vf2为所述第二速度系数，θ为所述横封刀导向槽的所述水平段所对应的圆心角。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用第三公式计算所述水平段的长度，所述第三公式包括：

L＝Count*θ

式中，L为所述水平段的长度，θ为所述横封刀导向槽的所述水平段所对应的圆心角，Count为每一个所述横封刀导向槽对应的横封刀的数量。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述多个位置包括第一位置和第二位置，所述横封刀从所述第一位置转动到所述第二位置为所述横封刀的一个运动周期；所述多个位置还包括位于在所述第一位置和所述第二位置之间的至少四个位置，所述至少四个位置至少包括第三位置、第四位置、第五位置和第六位置，所述第三位置和所述第四位置为位于所述切入点两侧的位置，所述第五位置和所述第六位置为位于所述切出点两侧的位置。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第三位置为两个上下对称的横封刀开始啮合时所述横封刀在对应的横封刀导向槽上的位置；所述第四位置为两个上下对称的横封刀完全啮合时所述横封刀在对应的横封刀导向槽上的位置；所述第五位置为两个上下对称的横封刀开始分离时所述横封刀在对应的横封刀导向槽上的位置；所述第六位置为两个上下对称的横封刀完全分离时所述横封刀在对应的横封刀导向槽上的位置。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述多个位置的速度包括：所述横封刀在所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置和所述第六位置的速度为所述第二速度系数；所述横封刀在所述第四位置和所述第五位置的速度为所述输送速度。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述多个位置的坐标包括：

所述第一位置的坐标为(0，0)；

所述第二位置的坐标为(360，360)；

所述第三位置的坐标为(预设值/所述横封刀在所述第三位置的速度，所述预设值)；

所述第四位置的坐标为(180-所述水平段的长度/2/所述横封刀在所述第四位置的速度，180-所述水平段的长度/2)；

所述第五位置的坐标为(180+所述水平段的长度/2/所述横封刀在所述第五位置的速度，180+所述水平段的长度/2)；

所述第六位置的坐标为(360-预设值/所述横封刀在所述第三位置的速度，360-所述预设值)。

14.一种包装机电子凸轮曲线确定装置(400)，其特征在于，所述电子凸轮曲线用于控制权利要求1～4任一项所述的包材压合切割装置，所述确定装置包括：

一个第一确定模块(410)，用于确定包材在所述水平段的输送速度；

一个第二确定模块(420)，用于根据所述输送速度和所述横封刀导向槽的结构信息，确定所述横封刀在一个运动周期内的多个位置的坐标和速度；所述多个位置包括所述横封刀导向槽上位于切入点两侧的位置和位于切出点两侧的位置，所述切入点为所述水平段在所述包材的运输方向上的起点，所述切出点为所述水平段在所述包材的运输方向上的终点；

一个曲线绘制模块(430)，用于根据所述多个位置的坐标和速度，绘制电子凸轮曲线；所述电子凸轮曲线上位于切入点两侧的位置之间的曲线段和位于切出点两侧的位置之间的曲线段的切线斜率为先减小后增加。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块(410)用于：采用第一公式计算所述输送速度，所述第一公式包括：

Va＝Len/Diam/Π*Count*Vf1

式中，Va为所述输送速度，Len为待切割出的每个包装袋的长度，Diam为所述横封刀导向槽的外直径，Count为每一个所述横封刀导向槽对应的横封刀的数量，Vf1为第一速度系数。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块(420)包括：

第一确定单元，用于根据所述横封刀导向槽的所述水平段所对应的圆心角，确定所述横封刀在所述切入点和所述切出点对应的第二速度系数和所述水平段的长度；

第二确定单元，用于根据所述输送速度和所述第二速度系数，确定所述横封刀在所述多个位置的速度；

第三确定单元，用于根据所述横封刀在所述多个位置的速度和所述水平段的长度，确定所述多个位置的坐标。

17.计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行权利要求5至13中任一所述的方法。

Images